陸 沖

（中鐵十六局集團(tuán)第二工程有限公司， 天津 300162）

0 引言

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，城市化建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，大量人口快速集中，由此帶來(lái)的擁堵現(xiàn)象日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為難以回避的熱門(mén)問(wèn)題。為改善城市人群的出行需求，地鐵開(kāi)始受到人們的青睞，近年來(lái)我國(guó)各大城市紛紛加大了地鐵的修建力度[1]。為確保地鐵的安全性能，需要高度重視其主體結(jié)構(gòu)模板支架結(jié)構(gòu)[2]，基于此本文以廣東省某地鐵實(shí)際項(xiàng)目為例，從模板支架施工方案、支架驗(yàn)算等角度進(jìn)行了針對(duì)性研究。

1 工程概況

以珠機(jī)城際鐵路灣仔車(chē)站為研究對(duì)象，車(chē)站主體龐大，主體長(zhǎng)度、寬度、深度分別為267.8m、23.96m、19.5m。通過(guò)設(shè)計(jì)論證，車(chē)站選用碗扣式鋼管腳手架作為樓板、梁的模板支撐框架，優(yōu)選三角背撐架作為側(cè)墻的模板支撐體系。通過(guò)科學(xué)論證，設(shè)計(jì)如下的結(jié)構(gòu)施工順序：首先搭設(shè)側(cè)墻模板，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展側(cè)墻澆注施工；其次，完成上述施工后，搭設(shè)中（頂）板及中（頂）板梁支撐架體。

2 模板支架施工

2.1 樓板模板支架支設(shè)

灣仔車(chē)站采用滿(mǎn)堂紅碗扣式支架作為主體結(jié)構(gòu)頂板、中板以及縱梁的下支撐架體。施工根據(jù)搭設(shè)高度，使用立桿、橫桿、剪刀撐、頂墻桿等及可調(diào)頂托和可調(diào)底座所構(gòu)成的塔架作為支撐。對(duì)于地下一層結(jié)構(gòu)，通過(guò)論證將立桿橫距、縱距以及步距分別設(shè)定為0.9m、0.6m、1.2m，可調(diào)托撐高度的最大閾值為0.7m。根據(jù)需求，選擇厚木膠板（厚度15mm）作為面模板的主體材料，在其下方設(shè)置次楞方木，尺寸為50mm×100mm，頂板模板支撐方木間距為250mm。對(duì)于地下二層結(jié)構(gòu)，端頭井立桿橫距縱距以及步距分別設(shè)定為0.9m、0.6m、0.9m，支設(shè)模板方式與地下一層結(jié)構(gòu)相近，在此不再過(guò)多論述。

針對(duì)不同的梁截面采取不同的模板支設(shè)形式[3]。本工程主體結(jié)構(gòu)最大截面及最大荷載梁為頂板縱梁，需要對(duì)頂板梁模板的支設(shè)采取重點(diǎn)控制。其中頂板梁側(cè)模模板與底模模板的選材為厚木膠板，厚度為15mm，側(cè)模模板選用方木作為次楞，尺寸為50mm×100mm，通常情況下布置間距為200mm；底模模板的次楞選材為方鋼，尺寸為4cm×8cm，布置間距為150mm，主楞選材為14型工字鋼。中板梁側(cè)模模板與底模模板選用的材料為厚木膠板，厚度為15mm，側(cè)模模板選用方木作為次楞，尺寸為50mm×100mm，通常情況下布置間距為200mm；底模模板的次楞選材為方鋼，尺寸為4cm×8cm，布置間距為150mm，主楞選材為14型工字鋼。采用水平桿對(duì)撐與對(duì)拉螺栓對(duì)梁側(cè)模進(jìn)行加固。 主體結(jié)構(gòu)頂板及中板掖角部位，加密垂直梁跨度方向立桿間距，掖角部位模板采用方木拼接為三角形結(jié)構(gòu)，確保整體受力。

樓梯口處支撐體系布置應(yīng)考慮中板樓梯預(yù)留口的高度變化，此部位按照特殊部位架體設(shè)計(jì)支撐體系布置[4]。架體間距出現(xiàn)非標(biāo)部位或高低差處，架體斷開(kāi)處立桿位置不相互對(duì)應(yīng)的，而是采用鋼管扣件將其連接至，并確保連接點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)之間的距離不超過(guò)30cm。立桿底座不在同一標(biāo)高的特殊部位，利用高度不同的立桿或螺旋桿調(diào)節(jié)高差。在模板支撐架的周?chē)O(shè)置豎向剪刀撐，相互之間的距離不超過(guò)4.5m，并控制其與地面的夾角在45°～60°范圍內(nèi)。

2.2 柱模板支架支設(shè)

灣仔車(chē)站經(jīng)過(guò)論證，將主體結(jié)構(gòu)中間立柱截面的最大尺寸設(shè)定為1200x1000mm，高度約為6m。立柱采用型鋼加木模板拼裝的方式進(jìn)行模板加固，角部采用螺栓進(jìn)行加固，其平面圖見(jiàn)圖1所示。柱模夾板外側(cè)豎向設(shè)置方木，尺寸為100mm×100mm，相互之間的距離不超過(guò)350mm，為避免后續(xù)開(kāi)展混凝土澆筑施工時(shí)模板出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象，選用Φ48雙鋼管對(duì)方木進(jìn)行固定，兩端選用直徑16mm對(duì)拉螺栓加固進(jìn)行加固。

圖1 立柱模板加固平面圖

2.3 側(cè)墻模板支架支設(shè)

經(jīng)過(guò)科學(xué)論證，將主體結(jié)構(gòu)的施工順序確定如下：搭設(shè)側(cè)墻模板，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行側(cè)墻澆注施工。施工中采用單側(cè)模板支架方法，面板為厚木膠板，厚度為18mm，內(nèi)楞采用高度100×95mm幾字梁豎向布置，水平間距設(shè)計(jì)為250mm；與之相對(duì)應(yīng)的是外楞采用10號(hào)槽鋼水平布置，通常情況下為2根，豎直間距600mm；采用三角背撐架支撐，間距設(shè)計(jì)為800mm。標(biāo)準(zhǔn)段側(cè)墻一次澆筑完成，盾構(gòu)井段側(cè)墻高度約10m左右，采用分兩段澆筑的方式進(jìn)行施工。

3 模板支架驗(yàn)算

3.1 架體計(jì)算

3.1.1 面板計(jì)算

0.9m厚板處面板（按照施工時(shí)面板順梁方向鋪設(shè)計(jì)算），為15mm厚多層木膠板，fm=13N/mm2，E=9000 N/mm2，計(jì)算時(shí)簡(jiǎn)化成簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)模型,應(yīng)力δ=Mmax/W=7.31N/mm2

0.9 m厚板處次龍骨按三跨連續(xù)梁標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行木方抗彎強(qiáng)度計(jì)算，均布線(xiàn)荷載設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算最大彎矩,帶入?yún)?shù)后計(jì)算得到應(yīng)力δ=Mmax/W==3.79N/m m2

對(duì)于0.9m厚板下主龍骨按3跨連續(xù)梁計(jì)算，根據(jù)均布線(xiàn)荷載設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算，其中應(yīng)力δ=Mmax/W=5.75Mpa

0.9 m板位置立桿選取最不利位置，按單根架體支撐0.9m板部分，通常情況下，計(jì)算架體穩(wěn)定性驗(yàn)算公式為其中參數(shù)N表征立的軸心壓力設(shè)計(jì)值,其中參數(shù)表征的是軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，[f]參數(shù)表征得是鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，經(jīng)計(jì)算得到=15230/(0.265×424)=135.5N/mm2<[f]滿(mǎn)足要求；對(duì)于0.9m板位置立桿的計(jì)算，= 15720/(0.265×424)=139.9N/m m2<[f]滿(mǎn)足要求；對(duì)于2.0m板位置立桿的計(jì)算，=12890/(0.265×424)=114.7 N/mm2<[f]滿(mǎn)足要求

(5) 地基基礎(chǔ)驗(yàn)算，計(jì)算公式為P= N/A，經(jīng)計(jì)算P= N/A =20.28kN/0.25 m2=81.12kN/m2，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

3.2 側(cè)墻受力計(jì)算

3.2.1 側(cè)壓力計(jì)算

3.2.2 支架與預(yù)埋件受力計(jì)算

預(yù)埋件軸心受拉應(yīng)力強(qiáng)度σ=F/A=209.8MPa F=103KN ，符合設(shè)計(jì)要求。

3.2.3 模板受力計(jì)算

面板應(yīng)力：δ=Mmax/W =11.6N/mm2<=13 N/mm2，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；模板撓度由式ω=q2l4/150EI =0.6mm<[ω]=300/400=0.75mm，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

3.2.4 幾字梁驗(yàn)算

應(yīng)力：δ=Mmax/W =1.71x106N?mm/20.475x103mm3=83.5N/mm2<=195 N/mm2 ，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，懸臂部分ω=q3l4/8EI =0.026mm<[ω]=0.875mm，跨中部分撓度ω=q3l4x(5-24)/384EI =0.06mm<[ω]=2.25mm, 滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，其中上式中的參數(shù)表征得式懸臂部分長(zhǎng)度與跨中部分長(zhǎng)度之比。

4 結(jié)束語(yǔ)

為確保地鐵的安全性能，需要高度重視其主體結(jié)構(gòu)模板支架結(jié)構(gòu)[5]?；诖吮疚囊灾闄C(jī)城際鐵路灣仔車(chē)站項(xiàng)目為實(shí)例，對(duì)其模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)展了詳細(xì)分析，在上述分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了方案數(shù)值驗(yàn)算，有效提升了模板支架設(shè)計(jì)的使用性能，該認(rèn)識(shí)對(duì)于類(lèi)似方案的設(shè)計(jì)有著一定的指導(dǎo)意義。